(57)【要約】【課題】  電池又は電源の寿命を延ばすことのできる測量装置を提供する。【解決手段】  本発明の測量機は、角度測定用のスケール１４を有するロータ１２とロータ１２に対向して配設されたスケール検出手段１３とからなるアブソリュート型の角度測定用のロータリエンコーダ７、１０が複数個設けられると共に、各ロータリエンコーダ７、１０のスケール検出手段１３に接続されてかつ各ロータリエンコーダ７、１０のスケール検出手段１３のいずれについても電力供給を停止する測角休止時間と各ロータリエンコーダ７、１０へのスケール検出手段１３への電力供給を順次切り替えつつ提供する測角実行時間とを各ロータリエンコーダ７、１０に与える制御切り替え器２６、２７が設けられている。【選択図】  図３
2005061902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角度測定用のスケールを有するロータと該ロータに対向して配設されたスケール検出手段とからなるアブソリュート型の角度測定用のロータリエンコーダが複数個設けられると共に、前記各ロータリエンコーダのスケール検出手段に接続されてかつ該各ロータリエンコーダのスケール検出手段のいずれについても電力供給を停止する測角休止時間と各ロータリエンコーダへのスケール検出手段への電力供給を順次切り替えつつ提供する測角実行時間とを前記各ロータリエンコーダに与える制御切り替え器が設けられていることを特徴とする測量機。
【請求項２】
前記スケール検出手段は発光ユニットと測角ユニットとを有し、前記制御切り替え器の制御により前記発光ユニットへの電力供給を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の測量機。
【請求項３】
前記スケール検出手段は発光ユニットと測角ユニットとを有し、前記制御切り替え器の制御により前記測角ユニットへの電力供給を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の測量機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の寿命を延ばすことのできる測量機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、測量機には、ロータリエンコーダを備えて、このロータリエンコーダを用いて水平角、垂直角の測角を行う構成のものが知られ、そのロータリエンコーダとしてインクリメンタル型のものを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
そのインクリメンタル型のロータリエンコーダはロータとこのロータを挟んで対向された発光ユニットと測角ユニットとから構成され、ロータには等間隔の格子目盛りを有するメインスケールが形成され、発光ユニットと測角ユニットとはスケール検出手段として機能し、基準スケールからの回転位置によって角度を読み取ることができるようにされている。
【特許文献１】特開平８−３２７３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近時、測量機では省電力化の要望が高まっているが、その従来のインクリメンタル型のロータリエンコーダは、基準位置からのロータの回転を検出しなければならないために、測定中は発光ユニットに常時電力を供給し続けなければならず、電池の寿命が短いという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的は、電池又は電源の寿命を延ばすことのできる測量装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の測量機は、角度測定用のスケールを有するロータと該ロータに対向して配設されたスケール検出手段とからなるアブソリュート型の角度測定用のロータリエンコーダが複数個設けられると共に、前記各ロータリエンコーダのスケール検出手段に接続されてかつ該各ロータリエンコーダのスケール検出手段のいずれについても電力供給を停止する測角休止時間と各ロータリエンコーダへのスケール検出手段への電力供給を順次切り替えつつ提供する測角実行時間とを前記各ロータリエンコーダに与える制御切り替え器が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の測量機は、前記スケール検出手段は発光ユニットと測角ユニットとを有し、前記制御切り替え器が前記発光ユニットへの電力供給を切り替えることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の測量機は、前記スケール検出手段は発光ユニットと測角ユニットとを有し、前記制御切り替え器が前記測角ユニットへの電力供給を切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、以上説明したように、測量機に制御切り替え器を設けて、各ロータリエンコーダへのスケール検出手段へのいずれにも電力の供給を停止する測角休止時間を各ロータリエンコーダに与えることにしたので、その分電池又は電源の寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づき詳細に説明する。  
【実施例】
【００１１】
図１は本発明に係わる測量機本体である。この測量機本体１は望遠鏡部２、この望遠鏡部２を垂直面内で回転可能に支持する一対の托架部（一対の支持部）３、その一対の托架部３を水平面内で回転可能に支持する基盤部４、この基盤部４の下側に設けられて測量機本体１を水平に整準する整準部４’を有する。
【００１２】
望遠鏡部２は回転軸５を介して托架部３に支持され、回転軸５の一端には高低角エンコーダ７が設けられ、托架部３との相対回転を高低角方向の角度として検出する。同様に、托架部３は回転軸８を介して基盤部４の軸受け９に回転自在に支持されている。回転軸８には水平角エンコーダ１０が設けられ、基盤部４との相対回転を水平方向の角度として検出する。
【００１３】
高低角エンコーダ７、水平角エンコーダ１０には、図２に示すアブソリュート型のロータリエンコーダが用いられる。このアブソリュート型のロータリエンコーダは、ロータ１２とスケール検出手段１３とから大略構成されている。ロータ１２にはその外周辺部にこの外周に沿ってスケール１４が形成されている。このスケール１４は空間変調されたパターンから構成され、ここでは、第１周期で変調された第１パターンと第１周期とは異なる第２周期で変調された第２パターンとから構成され、第１パターンと第２パターンとはそのロータの周回り方向に等ピッチで順次配列されている。その第１パターンとその第２パターンとは線幅を変化させることにより空間変調される。
【００１４】
スケール検出手段１３は発光ユニットと測角ユニットとからなり、発光ユニットはLED１５とコリメータレンズ１６とから大略構成され、測角ユニットはステータ１７から大略構成されている。その発光ユニットと測角ユニットとはロータ１２の回動域に設けられ、スケール１４を挟んで互いに対向配置されている。そのステータ１７にはそのスケール１４に望む面の側にCCDセンサ１８が設けられ、CCDセンサ１８はスケール１４のパターンを電気信号に変換する。なお、水平角エンコーダ１０については、ロータ１２の偏芯誤差を除去するため、スケール検出手段１３がロータ１２の回転方向１８０度対称位置に一対設けられている。
【００１５】
このアブソリュート型のエンコーダの原理、構成、作用の詳細については、特開平９−８９５９５号公報に開示されているので、その説明は省略する。
【００１６】
そのロータリエンコーダの各スケール検出手段１３は図３に模式的に示すブロック回路により制御される。その図３において、符号２０はマイクロコンピュータ（CPU）、２１は表示器、２２はタイミング信号発生器、２４はドライバ回路、２６〜２８は制御切り替え器、２９はサンプリング回路、３０はLEDドライバ３０aとLED３０ｂとからなる発光ユニット、３１はLEDドライバ３１aとLED３１ｂとからなる発光ユニット、３２はLEDドライバ３２aとLED３２ｂとからなる発光ユニットである。
【００１７】
また、符号３３はCCDセンサ１８aと検出回路とからなるH１測角ユニット、３４はCCDセンサ１８ｂと検出回路とからなるH２測角ユニット、３５はCCDセンサ１８ｃと検出回路とからなるV測角ユニットである。
【００１８】
制御切り替え器２６は、タイミング信号発生器２２からのタイミング信号を順次切り替えて発光ユニット３０〜３２に供給し、この発光ユニット３０〜３２の各LED３０ｂ〜３２ｂを順次発光させる。同様に、制御切り替え器２７はタイミング信号発生器２２からのタイミング信号をドライバ回路２４を介して順次切り替えてH１測角ユニット３３、H２測角ユニット３４、V測角ユニット３５に供給してこれらの測角ユニット３３〜３５を作動させる。制御切り替え器２８はH１測角ユニット３３、H２測角ユニット３４、V測角ユニット３５をタイミング信号発生器２２からのタイミング信号をドライバ回路２４を介して順次切り替えて、H１測角ユニット３３、H２測角ユニット３４、V測角ユニット３５から順次受光信号（電気信号である回転角位置信号）を取り出す。これらの制御切り替え器２６〜２８は互いに連動され、発光ユニット３０とH１測角ユニット３３、発光ユニット３１とH２測角ユニット３４、発光ユニット３２とV測角ユニット３５とを組として発光・検出が行われる。
【００１９】
ここで、発光ユニット３０とH１測角ユニット３３とからなるスケール検出手段１３と、発光ユニット３１とH２測角ユニット３４とからなるスケール検出手段１３とは、水平角エンコーダ１０の１８０度対向位置に設けられて、ロータの水平方向の回転角位置を検出するためのものである。また、発光ユニット３２とV測角ユニット３５とからなるスケール検出手段１３は高低角エンコーダ７に設けられて、ロータ１２の高低方向の回転角を検出するためのものである。
【００２０】
各測角ユニット３３〜３５で検出されたロータリエンコーダの回転角位置信号は、サンプリング回路２９の一部を構成するアンプリファイア３６で増幅され、サンプルホールド（回路）３７でその回転角位置信号がサンプリングされ、A/Dコンバータ３８でそのサンプリング信号がアナログ信号からデジタル信号に変換されて位置データとされ、その位置データがメモリ３９に蓄積記憶される。なお、ここでは、そのサンプリング回路２９はアンプリファイア３６、サンプルホールド（回路）３７、A/Dコンバータ３８、メモリ３９から構成される。
【００２１】
そのメモリ３９に記憶蓄積された位置データはマイクロコンピュータ２０により演算されて角度が求められ、その演算により求められた角度は表示器２１に表示される。
【００２２】
この図３に示す各ブロック回路には電源Eから所定の電力が供給される。
【００２３】
このものによれば、図４のタイミングチャートに示すように水平角エンコーダ１０の一方のLED１５（３０ｂ）とCCDセンサ１８（１８a）とに制御切り替え器２６、２７の制御により同時に電力が供給されて所定の時間ｔ１駆動されると、すなわち、発光ユニット３０と測角ユニット３３とに電力が供給されると、その水平角エンコーダ１０の一方のCCDセンサ１８（１８a）の電気信号が位置データとしてメモリ３９に取り込まれる。
【００２４】
ついで、制御切り替え器２６、２７は所定の時間ｔ１が経過すると、水平角エンコーダ１０の他方のLED１５（３１ｂ）とCCDセンサ１８（１８ｂ）とに電力が供給されるように切り替えられ、すなわち、発光ユニット３１と測角ユニット３４とに電力が供給されると、他方のLED１５（３１ｂ）とCCDセンサ１８（１８ｂ）とが所定の時間ｔ２の間駆動されてその水平角エンコーダ１０の他方のCCDセンサ１８（１８ｂ）の電気信号が位置データとしてメモリ３９に取り込まれ、このメモリ３９に取り込まれた他方の位置データと前回メモリ３９に取り込まれた一方の位置データとがマイクロコンピュータ２０に呼び出されかつ所定の演算が実行されてその水平角についての測定が得られる。
【００２５】
ついで、制御切り替え器２６、２７は所定の時間ｔ２が経過すると、垂直角エンコーダ７のLED１５（３２ｂ）とCCDセンサ１８（１８ｃ）とに電力が所定の時間ｔ３の間供給されるように切り替えられ、すなわち、発光ユニット３２と測角ユニット３５とに電力が供給されると、垂直角エンコーダ７の CCDセンサ１８（１８ｃ）の電気信号が位置データとしてメモリ３９に取り込まれ、このメモリ３９に取り込まれた位置データがマイクロコンピュータ２０に適宜呼び出されかつ所定の演算が実行されて、垂直角についての測定が得られる。
【００２６】
この水平角、垂直角の一連の処理が実行されると、マイクロコンピュータ２０は位置制御切り替え器２６〜２８の駆動を停止する。これにより、測量機本体１は測定休止モードになる。すなわち、各ロータリエンコーダのスケール検出手段１３のいずれについても電池又は電源Eからの電力供給が停止される。
【００２７】
ここでは、水平角の測定時間ｔ１、ｔ２、垂直角の測定時間ｔ３の間、、暗電流による測定誤差を除去するため、CCDセンサ１８に蓄積された電荷の吐き出しが行われ、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３の最後の瞬間（時刻ｔ０、ｔ０＋ｔ２、ｔ０＋ｔ２＋ｔ３）に測定が実行され、全測角実行時間TはT＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３である。
【００２８】
いま、ここで、各測角時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を約１００ｍｓとすると、全測角実行時間Tは３００ｍｓであり、測角休止時間T’を全測角実行時間Tの２／３倍に設定すると、測角休止時間T’が６００ｍｓ程度となるので、測角測定から次の測角測定までの時間間隔は最大で約１秒程度となるが、人間の反応時間は成人の場合、約０．５秒であるので、測角測定が少し遅いなあと感じる程度で、測定に違和感を感じる程度の遅さではない。
【００２９】
その一方、電池の寿命をKとすると、電力のロータリエンコーダへの供給時間を１／３に減少できるので、電池の寿命は３倍に延びることになる。
【００３０】
この実施例では、発光ユニットと測角ユニットとの双方について電力供給切り替えを行うようにしたが、発光ユニットのみについて電力供給切り替えを行う構成としても良いし、測角ユニットのみについて電力供給切り替えを行う構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係わる測量機の部分断面図である。
【図２】図１に示すロータリエンコーダの構成の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる測量機のブロック回路を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態に係わる測量機の作用を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
７‥垂直角エンコーダ（ロータリエンコーダ）
１０‥水平角エンコーダ（ロータリエンコーダ）
１２‥ロータ
１３‥スケール検出手段
２６、２７‥制御切り替え器
【図１】
2005061902.tif 000003
【図２】
2005061902.tif 000004
【図３】
2005061902.tif 000005
【図４】
2005061902.tif 000006